【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 封做得多好，都肯定會(huì)有一定量的液壓油的 泄露，而某所的壓裝車間對(duì)潔凈度有比較高的要求，故液壓增力系統(tǒng)不合適。螺旋增力機(jī)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且控制更為簡(jiǎn)便，只需要控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)及速度就可很精確的控制壓頭進(jìn)給的位移和速度。 圖 (41) 微位移進(jìn)給部分結(jié)構(gòu)示意圖 螺旋機(jī)構(gòu)分為滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)和滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單便于制造，但摩擦大，故啟動(dòng)力矩大，容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，而在壓裝過程中爬行現(xiàn)象危害很大，是一定要著力避免的。而滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，即滾珠絲杠，不僅傳動(dòng)精度高，而且啟動(dòng)力矩極小， 啟動(dòng)時(shí)無爬行現(xiàn)象，還可以做到無側(cè)隙或者進(jìn)行預(yù)壓，從而具有很高的剛度，這些都是壓裝過程中微位移進(jìn)給機(jī)構(gòu)十分需要具有的性能。該部分結(jié)構(gòu)如圖 (41)所示。 雖然滾珠絲杠啟動(dòng)力矩極小，啟動(dòng)時(shí)無爬行現(xiàn)象，但壓裝過程中，隨畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 著 壓裝力越來越大，也需要避免進(jìn)給機(jī)構(gòu)產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。以銜鐵與彈簧管的壓裝為例，銜鐵的內(nèi)圓柱面和彈簧管的外圓柱面不可能為絕對(duì)幾何意義上的圓柱形，總有一定的形狀誤差存在，壓裝時(shí)兩個(gè)圓柱面套在一起，相互擠壓變形，則有的地方變形大，有的地方變形小，從而難免會(huì)產(chǎn)生這樣的情形：壓裝中的某一時(shí)刻，隨著壓裝 力的慢慢變大，銜鐵相對(duì)彈簧管的位置卻沒有改變，壓裝力繼續(xù)積累，直到壓裝力積累的足夠大了以后銜鐵才開始移動(dòng)，而過了銜鐵與彈簧管相對(duì)之間的這個(gè)位置以后，推進(jìn)壓裝所需要的力相比最高峰時(shí)又變小了。如果滾珠絲杠的剛度較差，在壓裝力最高峰時(shí)，滾珠絲杠積累了比較大的變形，而過了這個(gè)高峰位置，需要的壓裝力忽然變小，滾珠絲杠就會(huì)忽然快速地釋放壓裝力最高峰時(shí)所積累的形變，使壓裝產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，所以為了避免爬行現(xiàn)象產(chǎn)生，需要滾珠絲杠具有足夠大的剛度。滾珠絲杠采用預(yù)緊的方法提高絲杠的剛度，調(diào)整預(yù)緊的方式有很多種，本文選用的臺(tái)灣 ABBA 公司生產(chǎn)的 DFT020205 型滾珠絲杠，該絲杠采用雙螺母墊片預(yù)緊方式，剛度為 735N/181。m。 圖 (42) 絲杠游動(dòng)端支撐 一般情況下絲杠采用兩端支撐，一端為固定端，一端為游動(dòng)端。固定端由一對(duì)角接觸球軸承通過套杯將絲杠一端固定到機(jī)身上，如圖 (42）所示。游動(dòng)端將一個(gè)深溝球軸承固定在絲杠上，而絲杠因?yàn)槟承┰虍a(chǎn)生伸縮時(shí)，絲杠游動(dòng)端帶動(dòng)軸承在軸承座里移動(dòng)，防止絲杠受額外力的作用。本設(shè)計(jì)中，絲杠螺母連接的是壓柱，而壓柱限定在導(dǎo)柱內(nèi)移動(dòng)，所 以可以將這端看做絲杠的游動(dòng)支撐端。為了防止爬行現(xiàn)象的產(chǎn)生，需要的是整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 微位移進(jìn)給部分具有足夠的剛度，所以不僅要求絲杠具有足夠的剛度，還要求絲杠固定端的支撐座也具有足夠的剛度。本文選擇的臺(tái)灣嵩陽工業(yè)股份有限公司的 MBK 型高荷重支撐座。該支撐座選用的日本 NSK 軸承，代號(hào)為 17TAC 47B，接觸角為 60176。，非國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。該軸承因?yàn)榻?jīng)過了預(yù)緊，接觸角也大，所以具有很大的剛度。支撐座的剛度與絲杠的剛度相匹配，也是 735N/181。m。 宏位移升降部分的設(shè)計(jì) 宏位移升降功能的原因有兩個(gè)。一是提高壓裝的 效率。壓裝機(jī)不僅要能夠進(jìn)行銜鐵組件的壓裝，還要能夠完成一些外形較大但精度要求不高的工件的壓裝。壓裝銜鐵組件時(shí)不需要工人旋轉(zhuǎn)手輪帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)將壓頭調(diào)整到位，而銜鐵組件尺寸通常都很小，相配套工裝的高度也很低，所以減少壓頭移動(dòng)的距離較長(zhǎng)。宏位移升降部分可使壓頭快速的調(diào)整到位，顯著提高了壓裝的效率。二是克服壓裝機(jī)壓柱伸出過長(zhǎng)使得壓裝精度降低的缺點(diǎn)。 圖 43 宏位移升降部分示意圖 如圖 43 所示，導(dǎo)柱一側(cè)加工有齒條，通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)可使導(dǎo)柱上下快速升降，調(diào)整到位并鎖緊后再由滾珠絲杠帶 動(dòng)壓柱進(jìn)給，進(jìn)行壓裝。由于無論導(dǎo)柱移動(dòng)到哪個(gè)位置，導(dǎo)柱與導(dǎo)套相嵌套的長(zhǎng)度都是固定不變的，調(diào)整到位后壓柱只需要伸出很短的距離就可以使壓頭接觸到工件，所畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 以克服了壓裝機(jī)壓柱伸出過長(zhǎng)使精度降低的缺點(diǎn)。 位移傳感器作用及位置調(diào)整裝置的設(shè)計(jì) 由于各個(gè)型號(hào)的銜鐵組件的尺寸不一樣，相配套的工裝的高度也不一樣，壓裝時(shí)為了使位移的測(cè)量在位移傳感器的線性段內(nèi)，需要根據(jù)不同的壓裝對(duì)象調(diào)整位移傳感器的高度，故需要設(shè)計(jì)調(diào)整位移傳感器高度的裝置。 圖 44 位移傳感器調(diào)整裝置示意 圖 如圖 44 所示，位移傳感器夾持在套筒上，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母即可調(diào)整位移傳感器的高度，調(diào)整到位后通過緊定旋鈕將高度固定。整個(gè)裝置通過支撐柱安裝在工作上。 位移傳感器又稱為線性傳感器 電感式位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，根據(jù)衰減量的變化來完成無接觸檢測(cè)物體的目的。位移是和物體的位置在運(yùn)動(dòng)過程中的移動(dòng)有關(guān)的量，并且能把測(cè)量的數(shù)據(jù)上傳計(jì)算機(jī)，生成數(shù)據(jù)庫，利用先進(jìn)的后處理軟件對(duì) 其 進(jìn)行數(shù)字化管理。 任何一種傳感器在生產(chǎn)出來以及使用一段時(shí)間后都必須對(duì)主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)以便確定傳感器的各項(xiàng)性能 是否達(dá)到使用要求，即傳感器的標(biāo)定。傳感器的標(biāo)定有靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定兩種。由于本自動(dòng)壓裝機(jī)系統(tǒng)工作速度較慢，因此傳感器只進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定即可。本文所采用的力傳感器的量程為 9800N。這么大的力在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件下無法找到合適的力標(biāo)定裝置。同時(shí)力傳感器及與其相配套的數(shù)顯儀表是由同一廠家提供的，故本文選擇由供貨方進(jìn)行力傳感器的標(biāo)定，并出具標(biāo)定證明。力傳感畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 器的精度要求為量程的 %，即 （ ）。位移傳感器的標(biāo)定選擇在其工作環(huán)境中進(jìn)行，即借助位移傳感器位置調(diào)整裝置及工作臺(tái)進(jìn)行傳感器的標(biāo)定，其方法 如圖 43 所示。這樣進(jìn)行位移傳感器標(biāo)定的一大優(yōu)點(diǎn)是消除了位移傳感器夾持誤差所帶來的位移測(cè)量誤差。因?yàn)槲灰苽鞲衅饔善湮恢谜{(diào)整裝置夾持后其軸線與工作臺(tái)表面不可能是完全垂直的，而利用位移傳感器本身的工作環(huán)境進(jìn)行它的標(biāo)定恰恰可以消除夾持所帶來的位移測(cè)量誤差。 圖 45 位移傳感器標(biāo)定示意圖 該位移傳感器的測(cè)桿長(zhǎng)度為 27mm，但其線性段量程只有 10mm，位于 測(cè)桿中間某段，出廠時(shí)供貨方把線性段的起始位置在測(cè)桿上刻線進(jìn)行了標(biāo)識(shí)。標(biāo)定時(shí)，位移傳感器調(diào)頭進(jìn)行夾持，調(diào)整位置使測(cè)桿恰好縮進(jìn)到線性段起始點(diǎn)，然后將此位置緊定，并將數(shù)顯儀表示數(shù)調(diào)節(jié)為 0。然后在測(cè)桿下放入 10mm 量塊，并調(diào)整數(shù)顯儀表示數(shù)為 10。拿掉量塊后再將數(shù)顯表調(diào)零，放入量塊后再將數(shù)顯表示數(shù)調(diào)為 10。如此反復(fù)幾次直到數(shù)顯表示數(shù)不再變化。至此，位移傳感器增益調(diào)節(jié)完成。接下來放入不同尺寸的量塊對(duì)位移傳感器的精度進(jìn)行檢驗(yàn)： 位移傳感器的精度指標(biāo)為量程的 %，即 。該位移傳感器完全達(dá)到精度要求。 標(biāo)準(zhǔn)量 塊（ mm） 0 6 8 10 位移傳感器值（ mm） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 本章小結(jié) 本章是將設(shè)計(jì)中關(guān)于位移的問題集中起來，逐步分析，并設(shè)計(jì)成型，為機(jī)體設(shè)計(jì)的重要組成部分，設(shè)計(jì)好了宏位移的進(jìn)給并為接下來的設(shè)計(jì)輔助，并對(duì)機(jī)體設(shè)計(jì)有一些優(yōu)化，對(duì)下面設(shè)計(jì)有一定借鑒意義。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 第 5 章 導(dǎo)柱和壓頭部分設(shè)計(jì) 減速箱的設(shè)計(jì) 本課題采用步進(jìn)電機(jī)直接帶動(dòng)滾珠絲杠，中間沒有減 速機(jī)構(gòu)，但手動(dòng)壓裝時(shí)，必須采用減速機(jī)構(gòu)。經(jīng)過計(jì)算，減速比在 1:9 左右時(shí)比較合適。因?yàn)轵?qū)動(dòng)滾珠絲杠所需要的最大力矩為 ，則 1:9 的速比下，旋轉(zhuǎn)手輪需要的力矩為 ；而小波紋手輪的半徑為 40mm，此時(shí)需要人工施加的力為 14N，在人工施力的合適范圍內(nèi)。如果采用齒輪減速，這么大的減速比則會(huì)使大齒輪尺寸過大，從而使得減速箱與整個(gè)壓裝機(jī)比起來大小很不協(xié)調(diào)，故選擇結(jié)構(gòu)緊湊的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速。 51 減速箱示意圖 動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)的動(dòng) 力源有兩個(gè)，一個(gè)是步進(jìn)電機(jī)，一個(gè)是人力，壓裝機(jī)工作時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的驅(qū)動(dòng)方式。怎樣在這兩路傳動(dòng)鏈之間方便快捷的切換是本部分設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)。本課題選擇用單片電磁離合器實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，通過一個(gè)按鈕控制離合器的通斷電，從而方便的實(shí)現(xiàn)手動(dòng)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 與電動(dòng)壓裝的切換。 圖 52 減速箱結(jié)構(gòu)示意圖 如圖 52 所示，離合器銜鐵與蝸輪之間有一片彈簧片，彈簧片分別通過螺釘和鉚釘固定到銜鐵及蝸輪上，離合器基座里的磁軛通電時(shí)銜鐵與動(dòng)盤上的摩擦片吸合，從而可以使銜鐵帶動(dòng)動(dòng)盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖中軸通過聯(lián)軸器 與絲杠相連。由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行壓裝時(shí)，離合器不通電，銜鐵與動(dòng)盤分離，電機(jī)軸帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，由于蝸輪蝸桿的自鎖特性，軸與蝸輪之間相對(duì)滑動(dòng)，蝸輪并不轉(zhuǎn)動(dòng)。手動(dòng)進(jìn)行壓裝時(shí)，離合器通電，銜鐵與動(dòng)盤吸合，使得蝸輪通過銜鐵與動(dòng)盤連成一體，蝸桿帶動(dòng)蝸輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也使得動(dòng)盤帶動(dòng)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而將動(dòng)力從蝸輪傳遞到軸上。 導(dǎo)柱鎖緊部分的設(shè)計(jì) 通過宏位移升降部分將壓頭調(diào)整到位后，需要將導(dǎo)柱與機(jī)身牢固地鎖 在一起后才能開始進(jìn)行壓裝。如圖 53 所示，該機(jī)構(gòu)通過兩重增力來進(jìn)行牢固的鎖緊。鎖緊時(shí)，旋轉(zhuǎn)鎖緊螺桿，使鎖緊套與鎖 緊滑塊相互靠近，而鎖緊套與鎖緊滑塊上加工有斜面，相當(dāng)于斜楔，從而將導(dǎo)柱與固定在機(jī)身上的導(dǎo)套擠壓在一起，靠二者之間的摩擦力來進(jìn)行鎖緊。該機(jī)構(gòu)通過螺旋副及斜楔兩重增力機(jī)構(gòu)進(jìn)行增力，增力巨大，保證了鎖緊的牢固可靠。 鎖緊裝制的應(yīng)用，是保證被壓件精度的一個(gè)必須裝置，提高成品效率畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 的一項(xiàng)保護(hù)措施。使壓裝機(jī)能加工出高精度的工件的套方法。在完成打壓裝進(jìn)程后，仍需擰緊壓裝機(jī)機(jī)身側(cè)壁的鎖緊手柄以保證壓裝加載時(shí)導(dǎo)套相對(duì)于機(jī)身固定不動(dòng)。若此時(shí)鎖緊不可靠，則容易導(dǎo)致壓裝時(shí)導(dǎo)套打滑，出現(xiàn)壓裝力無法加載到預(yù)定值的狀況，所以此處鎖緊螺桿的 摩擦鎖緊面相對(duì)導(dǎo)套裝配磨成圓弧面，且配備專門的加長(zhǎng)管，起到保護(hù)鎖緊面及保證施加足夠的鎖緊力的目的。 圖（ 53）鎖緊機(jī)構(gòu)示意圖 壓頭夾持部分的設(shè)計(jì) 為克服本課題中壓裝機(jī)可能出現(xiàn)的壓頭夾持的缺點(diǎn)，對(duì)壓頭夾持部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，力求在提高壓頭夾持精度的同時(shí)，做到壓頭裝卸方便快捷。借鑒某些自動(dòng)機(jī)床上刀具的裝夾方式，本文采用彈性夾頭進(jìn)行壓頭的裝夾[37]。彈性夾頭一周開有等角度的槽，相當(dāng)于由特定形狀的鋼條的一端沿圓周連接一圈而成，其徑向受力時(shí)就向中間收縮，從而夾緊塞進(jìn)其內(nèi)孔的刀具。夾頭后端錐面裝入壓柱的錐孔里，螺母上有與夾頭前段外錐面相配合的內(nèi)錐面，擰緊螺母時(shí)，螺母內(nèi)錐面擠壓夾頭的前端錐面使夾頭收縮，夾緊壓頭。 相較于原有壓裝機(jī)壓頭的持方式，這種夾持辦法不僅壓頭的裝拆更方便，而且精度也更高，因?yàn)榧庸褐鶗r(shí)，可使壓柱內(nèi)錐孔與其外圓柱面具畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 有很高的同軸度，而且彈性夾頭是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)品，不僅價(jià)格低廉，精度也很高。本文選用的 AA 級(jí)高精度夾頭，夾持后，壓頭距夾頭前端面 40mm 處的徑向跳動(dòng)在 3181。m 以內(nèi)。 圖 （ 54 ） 壓頭夾持示意圖 本課題選用了此種壓頭，來完成壓裝機(jī)體的設(shè)計(jì)。 本章小結(jié) 本章設(shè)計(jì)了離合器，從而確定了起可以自動(dòng)使用也可人工操作兩個(gè)工作方式。完成了壓頭的機(jī)體設(shè)計(jì)和緊鎖部分的的關(guān)鍵設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)潔可靠的可行方案，為以后機(jī)器圓滿運(yùn)行而做好鋪墊。努力設(shè)計(jì)運(yùn)行可靠，工作穩(wěn)定的壓裝機(jī)體。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 第 6 章 工作臺(tái)等部分設(shè)計(jì) 工作臺(tái)導(dǎo)向部分的設(shè)計(jì) 本課題分析了壓裝機(jī)力傳感器因其輪輻某些物理特性不對(duì)稱而影響工作臺(tái)表面與壓柱進(jìn)給